Le chiffrement est le processus de conversion de données en un format illisible ou non intelligible, appelé texte chiffré ou cryptogramme, afin de les rendre inintelligibles pour les personnes non autorisées. C’est une technique utilisée pour assurer la confidentialité et la sécurité des informations sensibles.
Le chiffrement implique l’utilisation d’un algorithme de chiffrement et d’une clé. L’algorithme de chiffrement définit les règles et les opérations mathématiques à appliquer aux données pour les transformer en texte chiffré. La clé, quant à elle, est un paramètre utilisé par l’algorithme pour contrôler le processus de chiffrement.
Il existe deux principaux types de chiffrement :
Chiffrement symétrique : Aussi appelé chiffrement par clé secrète, il utilise la même clé pour chiffrer et déchiffrer les données. Les parties communicantes doivent partager la clé secrète de manière sécurisée. Le chiffrement symétrique est généralement plus rapide que le chiffrement asymétrique mais nécessite une gestion sécurisée des clés.
Chiffrement asymétrique : Aussi appelé chiffrement par clé publique, il utilise une paire de clés : une clé publique et une clé privée. La clé publique est partagée publiquement, tandis que la clé privée est gardée secrète. Les données sont chiffrées avec la clé publique et ne peuvent être déchiffrées qu’avec la clé privée correspondante. Le chiffrement asymétrique est utilisé pour le chiffrement des clés, les signatures numériques et l’échange sécurisé de clés.
Le chiffrement permet de protéger les données en cas d’accès non autorisé ou de vol. Les données chiffrées sont généralement transmises sur des réseaux non sécurisés ou stockées de manière sécurisée, sachant que seules les personnes ayant la clé appropriée peuvent les déchiffrer et accéder aux informations d’origine
Principaux algorithmes de chiffrement de manière structurée :
Chiffrement Symétrique (Clé Secrète)
| Algorithme | Type | Taille de Clé | Caractéristiques | Usage |
|---|---|---|---|---|
| AES | Bloc | 128/192/256 bits | Standard actuel, Rapide, Sécurisé | Communications sécurisées, Stockage |
| DES | Bloc | 56 bits | Obsolète, Vulnérable | Historique uniquement |
| 3DES | Bloc | 168 bits | Plus lent que AES | Legacy systems |
| Twofish | Bloc | 256 bits | Alternative à AES | Applications spécifiques |
| ChaCha20 | Flux | 256 bits | Rapide, Moderne | TLS, Applications mobiles |
Chiffrement Asymétrique (Clé Publique)
| Algorithme | Base Mathématique | Taille de Clé | Forces | Usages |
|---|---|---|---|---|
| RSA | Factorisation | 2048+ bits | Bien étudié, Standard | Signatures, Échange de clés |
| ECC | Courbes elliptiques | 256+ bits | Clés courtes, Rapide | IoT, Mobile |
| ElGamal | Logarithme discret | 2048+ bits | Base pour d’autres systèmes | PGP, Signatures |
| ECDSA | Courbes elliptiques | 256+ bits | Standard signatures ECC | Bitcoin, SSL/TLS |
Fonctions de Hachage
| Algorithme | Taille de Sortie | Sécurité | Applications |
|---|---|---|---|
| SHA-256 | 256 bits | Très sécurisé | Bitcoin, Signatures |
| SHA-3 | Variable | Dernière génération | Haute sécurité |
| BLAKE2 | Variable | Rapide, Sécurisé | Applications performantes |
| MD5 | 128 bits | Cassé | Ne plus utiliser |
Modes de Chiffrement par Bloc
| Mode | Description | Avantages | Inconvénients |
|---|---|---|---|
| ECB | Chiffrement direct | Simple | Non recommandé |
| CBC | Chaînage des blocs | Sécurisé | Séquentiel |
| CTR | Mode compteur | Parallélisable | Gestion du compteur |
| GCM | Authentifié | Sécurisé, Rapide | Complexe |
Protocoles de Sécurité
| Protocole | Usage | Algorithmes | Caractéristiques |
|---|---|---|---|
| TLS 1.3 | HTTPS | AES, ChaCha20 | Standard web actuel |
| SSH | Terminal distant | AES, Courbes elliptiques | Administration système |
| GPG | Emails | RSA, AES | Communications asynchrones |
| Signal | Messagerie | Double Ratchet, AES | Forward Secrecy |
Attaques Connues
| Type | Cible | Protection | Impact |
|---|---|---|---|
| Brute Force | Clés courtes | Clés longues | Exhaustif |
| Cryptanalyse | Faiblesses algorithmes | Algorithmes prouvés | Mathématique |
| Side Channel | Implémentation | Contre-mesures matérielles | Physique |
| Quantum | RSA, ECC | Cryptographie post-quantum | Futur |
Bonnes Pratiques
| Aspect | Recommandation | Raison | Importance |
|---|---|---|---|
| Taille des clés | RSA 2048+, AES 256 | Résistance calcul | Critique |
| Générateur aléatoire | CSPRNG | Imprévisibilité | Fondamental |
| Gestion des clés | HSM, Rotation | Protection clés | Essentiel |
| Implémentation | Bibliothèques validées | Éviter erreurs | Très important |
Critères de Choix
| Critère | Considération | Exemples |
|---|---|---|
| Performance | Vitesse requise | ChaCha20 vs AES |
| Sécurité | Niveau requis | RSA-4096 vs ECC-256 |
| Ressources | Contraintes matérielles | ECC pour IoT |
| Conformité | Normes à respecter | FIPS 140-2 |
Voici des exemples de chiffrements simples historiques et éducatifs :
Chiffrement par Décalage (César)
| Texte clair | A | B | C | D | E | F | G | … |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Décalage +3 | D | E | F | G | H | I | J | … |
| Exemple : “BONJOUR” → “ERQMRXU” |
Chiffrement par Substitution Simple
| Texte clair | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chiffré | Q | W | E | R | T | Y | U | I | O | P |
| Exemple : “HELLO” → “ITPPR” |
ROT13 (Rotation 13 positions)
| Clair | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chiffré | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
| Exemple : “SECRET” → “FRPERG” |
Carré de Polybe
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | A | B | C | D | E |
| 2 | F | G | H | I | K |
| 3 | L | M | N | O | P |
| 4 | Q | R | S | T | U |
| 5 | V | W | X | Y | Z |
| Exemple : “HELLO” → “23 15 31 31 34” |
Chiffre de Vigenère
| Clé : CLES | ||||
|---|---|---|---|---|
| Message | B | O | N | J |
| Clé | C | L | E | S |
| Résultat | D | Z | R | B |
Code Morse
| Lettre | Code | Lettre | Code |
|---|---|---|---|
| A | .- | N | -. |
| B | -… | O | — |
| C | -.-. | P | .–. |
| S | … | T | – |
| Exemple : “SOS” → “… — …” |
ASCII Simple
| Caractère | Décimal | Binaire |
|---|---|---|
| A | 65 | 01000001 |
| B | 66 | 01000010 |
| C | 67 | 01000011 |
| Exemple : “ABC” → “656667” |
Chiffrement XOR
| Opération | Binaire |
|---|---|
| Message | 01001101 |
| Clé | 11110000 |
| Résultat | 10111101 |
Atbash (Miroir)
| Clair | A | B | C | D | E | … | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chiffré | Z | Y | X | W | V | … | B | A |
| Exemple : “HELLO” → “SVOOL” |
Base64 (Encodage)
| Texte | Binaire | Base64 |
|---|---|---|
| Man | 01001101 01100001 01101110 | TWFu |
Précautions Importantes :
Ces méthodes sont à but éducatif uniquement
Ne pas utiliser pour sécuriser des données réelles
Facilement cassables par analyse fréquentielle
Servent à comprendre les principes de base
Utilisez AES/RSA pour la sécurité réelle